基于物联网的高层住宅建筑智能化建设分析

陈钦炫

（广东省建东工程监理有限公司，广东广州 510500）

0.引言

随着科学技术的不断发展进步和我国居民对住宅建筑使用需求的复杂化，在许多城市范围内，住宅建筑不断朝着高层、超高层方向发展。高层建筑综合商业、住宅、办公等建筑功能于一体，综合功能强，意味着对智能化有更高的需求。

1.物联网提出与物联网技术

物联网技术的原理其实就是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万建筑的“Internet of Things”。在这个网络中，建筑（物品）能够彼此进行“交流”，而无需人为干预。其实质是利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。从根本来说，物联网技术源于信息技术。随着国际局势的发展，当前，物联网技术已成世界各国的新兴战略性产业，其重要性不言而喻[1]。图1为物联网体系结构图，从图中可以看出，物联网可分为感知层、网络层、处理层与应用层。

图1 物联网体系结构图

2.物联网技术在高层建筑中的应用

物联网的技术时刻影响着建筑智能化的发展，其能够实现建筑各独立子系统之间的融合，在不远的将来，高层住宅建筑在物联网技术的帮助下变成智慧建筑，方便人们对建筑进行智能化管理，有效地对住宅建筑内的各类设备设施进行监控。与此同时，通过物联网技术，对所有物联网设备的运行进行状态分析，进而对设备的运行状态进行优化调整，能够起到节能减排的作用。下面例举物联网技术在高层建筑中的三类应用，包括住宅大楼监控管理与安防，智能车间、智能家居与节能减排[2]。

2.1 监控管理与安防

物联网体系结构中的感知层主要负责数据采集，并利用各种传感器技术进行信息处理。而通过在住宅建筑的重要位置处布置各类传感器，来实现对住宅楼出入口、房门、电力及消防等的监控[3]，以消防为例，通过在高层住宅建筑物中设置的温度传感器，当发生火灾事故时，监控系统能够及时将实时温度信息传送到监控系统终端，使救援人员迅速找到起火点的具体位置，为及时扑救火灾提供技术保障。而有些火灾需要救援人员进入建筑物内部进行扑救时，利用火场内部布置的传感器对火场温度、烟气浓度等环境参数进行监控，能够保障救援人员的人身安全，从而对全局进行把握。

2.2 智能车间

物联网技术的发展使智能车间成为现实。通过网络及软件管理系统，智能车间将包括生产设备、检测设备、机器人等在内的数控自动化设备进行互联互通，使生产状况、生产工艺、设备、原材料等信息达到感知状态。智能车间能够减小人为因素的影响，利用传感技术使生产流程更具可控性，有效地将传感器采集的数据用于生产过程中，增强系统的智能判定能力，从而实现智能生产，达到减少人工成本、降低车间运营成本、提高生产效率、提高产品质量的目的。

2.3 智能家居与节能减排

随着科学技术的发展，人们的生活水平有了显著提高，在以往，无论是洗衣做饭、房屋清扫、电器启闭等日常家居生活都需要靠人亲力亲为，而在物联网技术的支撑下，智能家居得到了快速应用，如此翻天覆地的变化不仅让人们解放了双手，更重要的是电力分配更加合理，能够有效地节约资源。图2为智能家居系统示意图，从图中能够看出，无论是灯具、电饭煲、电视、空调等家用电器还是电水气表，均能够设置连接到智能终端，通过遥控器来实现一键操作或者远程操控，为居住者提供便捷的生活环境。与此同时，智能家居的应用能够在很大程度上实现节能减排的目的。通过采用智能化楼宇控制系统对电力、照明、空调等设备进行最优化的管理，从而实现设备的节能运行。据相关研究表明，与传统住宅建筑用电相比，智能化建筑家居系统的能源节省量可达30%左右[4]。

图2 智能家居系统示意图

3.未来发展趋势

3.1 扩大智能化建筑范围

随着时代的发展进步，更多人开始热衷于选择居住智慧型建筑，尤其对于年轻一代来说，但人们的智能化建筑需要范围受到一定的局限，除了家庭居住场所外，日常办公区域、商业场所、学校等更应纳入智能化建筑的范围[5]，与此同时，相关工作人员应注重不同居民用户的个性化需求，从而促进建筑工作新发展。

3.2 智能与绿色有机结合

基于物联网的智能化高层建筑的发展应与绿色发展进行有机结合，节能减排是绿色环保的要求之一，智能化建筑的发展主要强调建筑的智能化，更多是跟电气设备设施相关，而未来的发展是将智能与绿色有机结合，向物联网的智能化高层建筑的发展应与绿色发展的总体要求看齐，智能化建筑的大量投入能够在很大程度上实现节能减排，而节能减排恰恰是绿色发展的象征之一，特别是在当前这个资源有限、环境恶化的时代背景下，智能化绿色建筑已成未来的一大发展趋势。

3.3 智能建筑外延

智能建筑未来的发展趋势除了朝智能化建筑范围扩大与绿色方向发展外，在一定程度上会促进智能建筑的外延，势必会推动人类工程学、材料科学、社会工程学等系统行业的发展，尤其是在建筑材料研发、生产及制造上，通过材料创新来建设新一代的智慧建筑。

4.结语

物联网技术决定了高层住宅建筑的智能化发展程度，而高层住宅建筑的智能化水平又直接影响到居民用户的生活品质。本文在对物联网技术进行介绍的基础上，例举了物联网技术在高层住宅建筑中三类应用，并通过对未来发展趋势进行分析，为未来的高层住宅建筑设计和建设提供一定的参考和借鉴，有效地提升人们对高层住宅建筑的使用需求。